流变学简介

流变学概述方案范文流变学是研究物质应变和应力之间关系的学科，其研究对象是液体和固体的变形在力学上的表现。

流变学的研究有助于我们了解材料的力学特性以及其在实际应用中的行为。

本文将概述流变学的基本概念、应变应力关系、流变学的应用以及流变学的研究方法和实验设备。

流变学的基本概念：流变学研究的主要对象是物质在受力作用下发生的变形现象。

物质的变形可以分为弹性变形和塑性变形两种情况。

弹性变形是指物质在受力作用下发生的可逆性变形，也就是物质在去除外力后能恢复到原始形态的变形。

而塑性变形则是指物质在受力作用下发生的不可逆性变形，去除外力后无法完全恢复到原始形态。

应变应力关系：在进行流变学研究时，我们需要了解物质的应变与应力之间的关系。

应变是指物质在受力作用下所发生的变形程度，可以分为线性应变和非线性应变。

线性应变是指物质在受力作用下的变形与受力大小成正比，而非线性应变则是指物质在受力作用下变形与受力大小不成正比。

应力是指物质在受外力作用下产生的内部分子力，可以分为剪切应力和正应力。

剪切应力是指在物质内部的平面上，垂直于该平面的单位面积上所受的力，而正应力则是指物质内部特定点沿垂直于该点的方向上的单位面积上所受的力。

流变学的应用：流变学在许多领域中有广泛的应用，例如制药、化妆品、食品加工、材料工程等。

对于这些领域的应用，流变学可以帮助我们了解物质的黏度、流动性、变形性等性质，从而指导实际生产和应用过程。

比如，在制药工业中，流变学可以帮助我们控制粘度，确保药品的质量和稳定性。

在食品加工领域，流变学可以帮助我们改善食品的质地和口感。

在材料工程领域，流变学可以帮助我们改善材料的加工过程，提高材料的性能。

流变学的研究方法和实验设备：流变学的研究方法用于测量和分析物质的流变行为。

常见的流变学实验方法和设备包括旋转式流变仪、振荡式流变仪、剪切式流变仪等。

旋转式流变仪通过旋转圆盘或圆柱体来测量物质的黏度和流动性。

振荡式流变仪则通过振荡电机来模拟物质的变形情况。

流变学简介粘度牛顿非牛顿流体性质流变学简介粘度牛顿非牛顿流体性质0004.1流变学的介绍Webster’s Dictionary定义流变学为“材料的流动与形变的研究，其中包含弹性，黏度，和塑性。

”在这章中，我们定义黏度为“流体分子的吸引力所引起的内在摩擦力，此摩擦力会抵抗流体的流动。

”你的Brookfield黏度计测量此摩擦力，然后作为研究流变学的工具。

此章的目的是要使你了解不同形式的流动行为以及使用Brookfield黏度计作为研究流变行为的仪器以帮助你处理任何真实流体的分析。

这项信息对于黏度计的使用者提供相当的帮助，特别是对于以黏度测量作为理论和学术方面探讨的研究者而言。

4.2黏度黏度是测量流体内在摩擦力的所获得的数值。

当某一层流体的移动会受到另一层流体移动的影响时，此摩擦力显得极为重要。

摩擦力愈大，我们就必须施予更大的力量以造成流体的移动，此力量即称为“剪切（shear）”。

剪切发生的条件为当流体发生物理性地移动或分散，如倾倒、散布、喷雾、混合等等。

高黏度的流体比低黏度的材料需要更大的力量才能造成流体的流动。

牛顿以图4-1的模式来定义流体的黏度。

两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积“A”，相隔距离“dx”，且以不同流速“V1”和“V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：F/A ＝ηdv/dx其中η与材料性质有关，我们称为“黏度”。

速度梯度，dv/dx，为测量中间层的相对速度，其描述出液体所受到的剪切，我们将它称为“剪速（shear rate）”，以S表示；其单位为时间倒数（sec-1）。

F/A项代表了单位面积下，剪切所造成的合力，称为“剪力（shear stress）”，以F代表；其单位为“达因每平方厘米（dyne/cm2）”。

使用这些符号，黏度计可以下列数学式定义：η＝黏度＝F/S＝剪力/剪速黏度的基本单位为“泊（poise）”。

我们定义一材料在剪力为1达因每平方厘米、剪速为1 sec-1下的黏度为100 poise。

流体的流变学和流变性流体的流变学是研究流体在外力作用下变形和流动行为的科学。

流变性描述了流体在受力时的响应特性，其对于工程学、材料科学、地质学和生物学等领域具有重要意义。

本文将介绍流体的流变学基础知识、流变性的分类与特征，以及流变学在不同领域的应用。

一、流体的流变学基础知识流体的流变学基础知识包括黏度、剪切应力、剪切速率等概念。

黏度是衡量流体内部黏滞阻力大小的物理量，它描述了流体的黏稠程度。

通常用希氏粘度（Pa·s）或毫希氏粘度（mPa·s）来表示。

剪切应力是指单位面积上的切应力，即流体在受力作用下沿垂直于受力方向发生的变形力。

用帕斯卡（Pa）来表示。

剪切速率是指流体内各层之间相对运动的速率，它是剪切应力引起的流体变形速率。

通常用秒的倒数（s-1）来表示。

二、流变性的分类与特征根据流体的流变性质，流体可以分为牛顿流体和非牛顿流体。

牛顿流体是指其黏度对剪切应力的变化不敏感，黏度保持不变。

一般来说，水、气体等低粘度液体都是牛顿流体。

非牛顿流体则是指其黏度随剪切应力的变化而变化。

非牛顿流体的流变性质较为复杂，主要分为塑性流体、剪切稀化流体和剪切增稠流体等。

塑性流体是指在一定的剪切应力下才会发生塑性变形的流体，如面膜、牙膏等。

剪切稀化流体是指其黏度随剪切应力的增加而减小的流体，如可可粉、淀粉水等。

剪切增稠流体则是指其黏度随剪切应力的增加而增大的流体，如颜料、油漆等。

非牛顿流体常常表现出流变学特征，如屈服应力、流变模量、渗透率等。

这些特征能够帮助我们理解流体在不同应力下的行为，并且对于流体的使用和加工具有重要的指导作用。

三、流变学在不同领域的应用1. 工程学领域：流变学在工程学中的应用十分广泛。

例如，在涂料工业中，对涂料黏度和流动性的研究可以优化工艺流程和涂料性能。

再如在食品工业中，流变学可以帮助研究食品的质地、流动性和纹理，为新产品的开发提供指导。

2. 材料科学领域：流变学对材料的研究和评价也具有重要意义。

流变学蠕变摘要：1.流变学简介2.蠕变现象的定义和分类3.蠕变试验及其应用4.影响蠕变因素的分析5.蠕变控制方法探讨6.蠕变在工程领域的实例正文：一、流变学简介流变学是一门研究物质在应力作用下形变规律的学科。

它主要研究物质在不同应力下的形变特性，包括弹性、粘性和塑性等。

流变学在工程、地质、生物等领域具有广泛的应用。

二、蠕变现象的定义和分类蠕变是指材料在长时间内受到恒定应力作用而发生塑性变形的现象。

根据应力类型和变形特点，蠕变可以分为以下几类：1.应力蠕变：在恒定应力作用下的蠕变，如金属材料的蠕变。

2.应变蠕变：在恒定应变条件下的蠕变，如土壤和岩石的蠕变。

3.热蠕变：在温度变化引起的应力作用下的蠕变，如焊接结构的热蠕变。

4.腐蚀蠕变：在腐蚀环境下受力材料的蠕变，如钢铁结构的腐蚀蠕变。

三、蠕变试验及其应用蠕变试验是衡量材料蠕变性能的重要方法。

通过蠕变试验，可以评估材料的持久强度、耐疲劳性能和可靠性。

蠕变试验在材料科学研究、工程设计和实际应用中具有重要意义。

四、影响蠕变因素的分析1.材料性质：材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等性能指标对蠕变变形有重要影响。

2.应力水平：应力越大，蠕变变形越明显。

3.温度：温度对蠕变性能有显著影响，高温环境下材料的蠕变速度加快。

4.加载速率：加载速率越快，蠕变变形越小。

五、蠕变控制方法探讨1.合理设计材料：选用具有良好蠕变性能的材料，降低蠕变对结构的影响。

2.优化应力分布：合理分配结构中的应力，降低局部应力集中，减少蠕变损伤。

3.冷却措施：在高温环境下采用冷却措施，降低材料的蠕变速度。

4.改进加载方式：采用渐进式加载，减小加载速率对蠕变的影响。

六、蠕变在工程领域的实例1.桥梁和塔架结构：长期受荷载作用的桥梁和塔架结构，蠕变可能导致结构变形和裂缝。

2.核电站设备：核电站设备长时间在高温、高压环境下工作，蠕变可能导致设备损坏和事故。

3.石油管道：长距离输油、输气管道在内外压力作用下，蠕变可能导致管道变形和泄漏。

流变学是研究物质变形与流动的科学，实际物质在外力作用下怎样变形与流动，这是物质本身固有的性质，可以称其为物质的流变性(即物质在外力作用下变形与流动的性质)。

流变学就是研究物质流变性的科学。

流变学中有三种基本变形：简单拉伸、简单剪切和体积压缩与膨胀。

对一些简单的流变性质的描述也可用曲线形式表示，如剪切应力与剪切速率关系曲线、粘度随剪切速率变化曲线等，并称之为流变曲线。

流场是指液体的物理点（或微团）的物理量在给定空间内的分布。

典型流场是为简化运动微分方程而引入的简单流场，而且此简单流场在实际生产中又具有现实意义。

平行平板间的拖动流—简单剪切流场分散体系是指将物质(固态、液态或气态)分裂成或大或小的粒子，并将其分布在某种介质(固态、液态或气态)之中所形成的体系。

非均匀分散体系必须具备2个条件：①在体系内各单位空间所含物质的性质不同；②存在着分界的物理界面。

对非均匀分散体系，被分散的一相称为分散相或内相，把分散相分散于其中的一相称为分散介质，亦称外相或连续相对非牛顿流体，没有恒定的粘度概念，不同的剪切速率下有不同的表观粘度，这是非牛顿流体的一大特点触变性：在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间连续下降，并在剪切应力或剪切速率消除后，表观粘度随之恢复的现象，称为触变性。

反触变性流体：在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间而增加。

其性质正好与触变性相反。

触变性特征：(1)在静止条件下，流体结构发展增强(2)(3)结构的破坏和恢复是等温可逆的，但结构恢复往往要比构的破坏所需的时间长得多(4)在恒剪切速率作用下，流体流变性有如下表现：a)如果流体以前处于静止状态或经受较低的剪切速率剪切，那么，剪切应力将随时间而下降b)如果流体以前经受较高的剪切速率剪切，那么，剪切应力将随时间而增加。

c)不管流体以前经受的剪切条件如何，如果流体在恒定的剪切速率条件下剪切足够长的时间，剪切应力最终将达到一个与剪切速率相对应的动平衡值。

第十四章流变学基础第一节概述一、流变学的基本概念（一）流变学研究内容流变学—Rheology来源于希腊的Rheos=Sream（流动）词语，是Bingham和Crawford 为了表示液体的流动和固体的变形现象而提出来的概念。

流变学主要是研究物质的变形和流动的一门科学。

对某一物体外加压力时，其内部各部分的形状和体积发生变化，即所谓的变形。

对固体施加外力，固体内部存在一种与外力相对抗的内力使固体保持原状。

此时在单位面积上存在的内力称为内应力（stress）。

对于外部应力而产生的固体的变形，当去除其应力时恢复原状的性质称为弹性（elasticity）。

把这种可逆性变形称为弹性变形（elastic deformation）,而非可逆性变形称为塑形变形（plastic deformation）。

流动是液体和气体的主要性质之一，流动的难易程度与流体本身的粘性（viscosity）有关，因此流动也可视为一种非可逆性变形过程。

实际上，多数物质对外力表现为弹性和粘性双重特性，称为粘弹性物质。

（二）剪切应力与剪切速度观察河道中流水，水流方向一致，但水流速度不同，中心处的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。

因此在流速不太快时可以将流动着的液体视为互相平行移动的液层，叫层流，如图14-1。

由于各层的速度不同，便形成速度梯度du/dy，或称剪切速度。

这反映流体流动的特征。

由于流动阻力便产生速度梯度，流动较慢的液层阻滞着流动较快液层的运动。

使各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，在单位液层面积（A）上所需施加的这种力称为剪切应力，简称剪切力（shearing force），单位为N·m-2，以S表示。

剪切速度（rate of shear），单位为s-1，以D表示。

剪切应力与剪切速度是表征体系流变性质的两个基本参数。

图14-1 流动时形成的速度梯度二、流变学在药剂学中的应用流变学在药学研究中的重要意义在于可以应用流变学理论对乳剂、混悬剂、半固体制剂等的剂型设计、处方组成以及制备、质量控制等进行评价。

《临床血液流变学》P5第二章流变学的基本知识第一节流变学、生物流变学及类血液流变学一、流变学流变学（rheology）一词中的rheo起源于希腊语，有流动之意。

远在公元前5世纪，人们就流传着希腊哲学家Heraclitus的一句脍炙人口的名言：“一切在流，一切在变”。

流变学一词由此而来。

然而，流变学成为一门独立学科则是20世纪20年代的事情，当时，由于橡胶、塑料、油漆、润滑剂以及食品工业的迅速发展，推动了对上述原材料的研究。

因为这些物质都包含有流动和复杂变形的结构，这些物质所具有的运动现象，很难用经典的弹性力学和流体力学的方法来分析，为此，研究这类物质的流动与变形，必须紧密结合这些物质的结构和物理、化学属性，美国的物理化学家Bingham 在对油漆、糊状粘土、印刷油墨、润滑剂以及某些食品作了大量的研究后，认为这些物质都包含有使其能够复杂变形和流动的结构，其运动方式远较一般弹性体的变形和一般液体的流动复杂。

同时还指出，这些物质的复杂变形发生在流动过程中，并对其流动产生重大影响，在他的倡议下，美国于1928年成立了流变学会，并把研究物质流动和变形的科学称为流变学。

与流体力学、弹性力学、材料力学相比，流变学有2个突出的不同特点：其一，流变学研究的重点不仅限于物质的粘性运动和弹性变形，而是兼有这2种物理属性，或者更确切地说，是由这2种物理属性结合而成的物质的新的物理属性，即粘弹性和塑弹性。

其二，流变学研究的内容和范围不仅从宏观角度去探讨物质的力学性质和行为，而且还从微观的角度去揭示物质内部结构及其理化性质与其宏观力学和运动的关系。

由此可见，流变学又可以看作是物体的力学与构成物体的物质化学互相渗透的科学，正是从这一点出发，流变学又被定义为有关物体的力学性质和力学行为的物理化学。

物质在外力作用下能够变形或运动，是物质的普遍特性，不论是液体的流动，弹性体的变形或者是更为复杂的塑性、粘弹性以及塑弹性，均属于物质流变性的表现方式。